C++程序设计、代码复用疑问

Question

1.基类Base class（通用方法类）

2.派生类 test1（模式一控制类）、test2（模式二控制类）、test3（数据处理类）

3.开启10个线程，模式一或模式二为单独线程预处理数据，在预处理以后通知test3线程处理数据

4.test3通过单列事件模式等待通知

问题：

1.因为Base class为通用方法类(不允许修改)，所以再有其他的类似派生类就需要重复复制代码，如何重新设计代码复用？

2.在test1或者test2线程内需要预处理很多数据，所以涉及很多分支和异常，会出现很多switch和try看起来很不优雅，如何解决？

 

Answer 1

以下回答参考 皆我百晓生、券券喵儿 等免费微信小程序相关内容作答，并由本人整理回复。

1. 代码复用的设计方案

1.1 使用抽象基类

使用抽象基类AbstractControlClass来定义控制逻辑的接口。所有继承自这个基类的类都需要实现这个接口。

class AbstractControlClass {
public:
    virtual void control() = 0;
};

class ModeOneControl : public AbstractControlClass {
public:
    void control() override { /* 模式一控制类的具体实现 */ }
};

class ModeTwoControl : public AbstractControlClass {
public:
    void control() override { /* 模式二控制类的具体实现 */ }
};

然后创建具体的控制类：

class Test1 : public ModeOneControl, public AbstractControlClass {
public:
    // 实现ModeOneControl中的函数
    void control() override {}
};

class Test2 : public ModeTwoControl, public AbstractControlClass {
public:
    // 实现ModeTwoControl中的函数
    void control() override {}
};

1.2 使用模板

可以使用模板来简化代码复用。例如，你可以创建一个模板类DataProcessor，并提供一些预处理数据的方法。

template<typename T>
class DataProcessor {
public:
    static T preprocess(T data) {
        return data; // 预处理逻辑
    }

    static T postprocess(T data) {
        // 处理后的数据
        return data; // 可以根据需要添加更多的处理步骤
    }
};

然后创建测试类，其中包含预处理和处理数据的功能：

class Test3 : public DataProcessor<Test> {
public:
    void processData(Test data) {
        // 数据预处理逻辑
        Test preprocessedData = preprocess(data);
        // 数据处理逻辑
        Test processedData = postprocess(preprocessedData);

        // 发送给Test4线程进行处理
        sendToTest4(processedData);
    }

private:
    void sendToTest4(const Test& data) {
        // 向Test4发送处理结果
    }
};

2. 关于模式一和模式二的问题

对于模式一（单一线程），可以通过共享内存或者全局变量来实现数据的同步。这将允许多个线程同时访问和更新相同的资源，从而减少切换线程的开销。

对于模式二（多线程），可以考虑使用消息队列来保证各个线程之间的通信。这种方式避免了复杂的同步机制，并且可以确保所有线程都能及时获取到新的状态信息。

这里给出简单的示例：

#include <iostream>

void threadFunction(int data) {
    std::cout << "Thread: " << data << std::endl;
}

int main() {
    int data = 0;

    std::thread t1(threadFunction, data); // 创建第一个线程
    std::thread t2(threadFunction, ++data); // 创建第二个线程

    t1.join(); // 等待第一个线程完成
    t2.join();

    std::cout << "Final value of 'data': " << data << std::endl;
    return 0;
}

在这个例子中，我们创建两个线程分别处理数据。由于只有一个主线程，其他线程不能直接访问共享的数据。